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甘草酸与益生菌配伍作为缓解呕吐毒素危害的饲料添加剂


技术摘要:
本发明属于饲料添加剂技术领域,具体涉及甘草酸和益生菌配伍作为缓解呕吐毒素的饲料添加剂。本发明通过研究呕吐毒素诱导肠上皮细胞炎症和凋亡的分子机制,阐明了甘草酸对呕吐毒素诱导的细胞炎症和凋亡的修复机制,在此基础上本发明提出了甘草酸在制备缓解呕吐毒素危害  全部
背景技术:
脱氧雪烯醇(Deoxynivalenol,DON),又名呕吐毒素,是由赤霉病菌产生的一类B型 单端孢霉菌毒素,主要存在于小麦、玉米、燕麦、大麦等谷物中。DON对人和许多动物都存在 毒性作用,其中猪是对DON最敏感的动物之一,会导致呕吐、腹泻、生长缓慢、免疫系统紊乱 和经济损失。动物肠道是机体抵御外界有害物质入侵的第一道屏障,肠粘膜是吸收和运输 葡萄糖、氨基酸、微量元素等多种营养物质的重要屏障。DON可引起肠道通透性增加、粘膜受 损和坏死、细胞凋亡、抗氧化能力降低和线粒体功能障碍,从而导致猪肠道损伤。紧密连接 蛋白是主要维持肠上皮屏障的连接性多蛋白复合物,当它们被环境条件(霉菌毒素、环境改 变、饲料更替等)破坏时,会引起机体损伤和炎症,甚至影响营养物质的运输和吸收。 甘草是一种多年生草本植物,具有良好的解毒作用,甘草提取物被广泛应用于畜 牧业,以促进动物生长,提高肉质,预防和治疗多种畜禽疾病,另有文献报道甘草提取物在 临床上可用于治疗肝损伤。甘草酸(Glycyrrhinic  acid ,GA)是甘草中的一种提取物,具有 多种药理活性,包括抗炎、调节免疫、抗氧化、抗病毒、抗癌、降血脂等作用,是否可将甘草酸 用于治疗或缓解DON引起的肠道毒性、炎症,从而提供一种有效且经济实惠的兽药或饲料添 加剂是本发明想要解决的技术问题。 益生菌是通过改善宿主胃肠道微生态平衡而发挥有益作用,达到提高宿主健康水 平和健康状态的活菌制剂或其代谢产物,动物体内有益的细菌或者真菌主要有:乳酸菌、双 歧杆菌、放线菌、酵母菌、肠杆菌等。益生菌具有调节动物胃肠道微生物区系、降解霉菌毒 素、解除免疫抑制、抑制有害菌生长繁殖及促进动物生产等功效。是否能将甘草酸与益生菌 进行配伍,从而获得一种经济、有效的缓解呕吐毒素对肠道细胞危害的饲料添加剂,这在现 有技术中尚无报道,因而是本发明想要解决的主要技术问题。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明目的是提出甘草酸与益生菌配伍作为缓解DON的 饲料添加剂;本发明通过研究DON诱导肠上皮细胞炎症和凋亡的分子机制,阐明了甘草酸对 DON  诱导的细胞炎症和凋亡的修复机制,在此基础上本发明提出了一种甘草酸和益生菌配 伍的饲料添加剂,从而为缓解DON对动物的毒性、改善畜禽健康状况奠定基础。 为了实现上述技术目的,本发明采用以下技术方案: 甘草酸在制备缓解DON危害的药物或饲料添加剂中的应用。 优选的,甘草酸通过调节基因IL-6、IL-8、TNF-α、COX-2、NF-Kb、Bax、Caspase  3或 Bcl-2 的相对表达量缓解DON导致的细胞炎症或细胞早衰。 优选的,甘草酸通过调节乳酸脱氢酶、丙二醛、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的含 3 CN 111568912 A 说 明 书 2/10 页 量缓解DON导致的细胞氧化应激反应。 进一步优选的,所述细胞为猪肠道细胞。 优选的,所述甘草酸的添加量为50~800μg/mL。 基于一个总的发明构思,本发明还包括一种缓解DON危害的饲料添加剂,所述饲料 添加剂由甘草酸、酵母菌和肠球菌组成。 优选的,所述饲料添加剂的添加量为甘草酸200~400mg/kg饲料、酵母菌0.5×109 ~5×  109CFU/kg饲料、肠球菌0.5×109~5×109CFU/kg饲料。 进一步优选的,所述饲料添加剂的添加量为甘草酸400mg/kg饲料、酵母菌1× 109CFU/kg  饲料、肠球菌1×109CFU/kg饲料。 优选的,所述酵母菌为产朊假丝酵母;所述肠球菌为粪肠球菌。 基于一个总的发明构思,本发明还包括所述饲料添加剂在缓解DON导致的仔猪生 长性能下降上的应用。 本发明研究结果表明,0.5μg/mL  DON刺激6h即可引起细胞氧化应激、炎症或凋亡; 与DON处理组相比,在加入DON的同时加入200~400μg/mL  GA,可以显著提高细胞活力以及 超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力,降低乳酸脱氢酶(LDH)释放、丙二醛  (MDA) 含量以及细胞凋亡率。GA还可以显著下调IL-6、IL-8、TNF-α、COX-2、NF-Kb、Bax  和Caspase  3等炎性基因的相对表达量,显著上调抗炎基因Bcl-2的相对表达量,通过激活肿瘤坏死因 子(TNF)信号通路、固有免疫病原模式受体(Toll-like)信号通路和核转录因子(NF-κB)  信 号通路,抑制炎症因子和趋化因子的产生,缓解DON诱导的氧化应激、炎症反应、细胞毒性和 凋亡,保护肠道的完整性和动物健康。 本发明研究结果还表明,在断奶仔猪的饲粮中添加甘草酸400g/吨饲粮、产朊假丝 酵母为1×1012CFU/吨饲粮、粪肠球菌为1×1012CFU/吨饲粮,可有效缓解DON对仔猪生长的 危害。本发明为甘草酸与益生菌配伍作为缓解DON毒性的饲料添加剂、改善畜禽健康状况奠 定了基础。 附图说明 图1:  GA和DON对IPEC-J2细胞活力的影响;A,不同GA浓度在不同作用时间下对 IPEC-J2  细胞活力的影响;B,不同浓度GA和0.5μg/mL  DON共培养6h对细胞活力的影响; 图2  :GA对DON处理后IPEC-J2细胞中乳酸脱氢酶释放量及抗氧化参数的影响;A, 乳酸脱氢酶(LDH)释放量;B,丙二醛(MDA)含量;C,超氧化物歧化酶(SOD)活力值;D,过氧化 氢酶(CAT)活力值; 图3:  GA对DON引起的IPEC-J2细胞凋亡的影响;A,利用流式细胞术检测Annexin  V/FITC/PI  染色的凋亡细胞,其中Q1、Q2、Q3、Q4分别代表晚期凋亡细胞率、坏死细胞率、活 细胞率和早期凋亡细胞率;B,细胞总凋亡率的定量分析;C,Q1、Q2、Q3、Q4在不同条件下的变 化情况; 图4  :GA对DON处理后IPEC-J2细胞相关基因表达量的影响;A,GA对细胞凋亡相关 基因  (Bax、Bcl-2和Caspase3)的影响;B,GA对细胞炎症相关基因(IL-6、IL-8、TNF-α、  COX- 2和NF-κB)的影响; 图5:样本的差异表达基因分析结果;A,PCA主成分分析;B,两个处理组之间的差异 4 CN 111568912 A 说 明 书 3/10 页 表达基因数;C,样本间差异表达基因的聚类热图分析;D,Venn分析图。
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